JPH05210572A - メモリ制御装置 - Google Patents

メモリ制御装置

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JPH05210572A
JPH05210572A JP4041092A JP4041092A JPH05210572A JP H05210572 A JPH05210572 A JP H05210572A JP 4041092 A JP4041092 A JP 4041092A JP 4041092 A JP4041092 A JP 4041092A JP H05210572 A JPH05210572 A JP H05210572A
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JP
Japan
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memory
data
cpu
bit
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP4041092A
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English (en)
Inventor
Kazuhito Senuma
一仁 瀬沼
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH05210572A publication Critical patent/JPH05210572A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バス幅の異なるメモリを高速に制御し、か
つ、コスト低減を図る。 【構成】 メモリ制御装置10は、何ビットのバス幅の
DRAMを使用するかという情報を記憶するレジスタ1
1と、各部回路に所定タイミングで制御信号を出力して
所定ビット幅のDRAMを制御するメモリコントロール
回路12と、DRAMからのデータをラッチする8ビッ
トラッチ13,14及び4ビットラッチ15〜18と、
DRAMからのデータ若しくはラッチされたデータを選
択してCPUに16ビットのメモリデータCD0〜15
として出力するセレクタ19と、アドレスを順次生成す
るカウンタ20と、CPUアドレス、カウンタ出力及び
制御信号に基づいてデータをDRAMに読込むための次
のアドレスを出力するアドレス制御回路21とを設け、
CPUが要求するデータサイズになるようにメモリのバ
ス幅に応じて8ビットラッチ13,14、4ビットラッ
チ5〜18、カウンタ20及びアドレス制御回路21等
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサ等の
メモリを制御するメモリ制御装置に係り、詳細には、ビ
ット幅の異なるメモリを高速に制御し、安価なメモリ制
御システムを構築可能にしたメモリ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、CPUの外部データバスとメモ
リのデータバスとは、同じビットのバス幅として構成さ
れているのが一般的であり、例えばCPUが16ビット
のときはメモリも1ビット、8ビットのときはメモリも
8ビットに構成される。従って、例えばCPUから16
ビットのデータサイズのデータ要求をしたとき(CPU
からの要求が4ビット、8ビットのデータサイズのとき
は問題はない)CPUとメモリとのバス幅が8ビットだ
ったとするとリードしたデータが不足することになる。
CPUはこの終了信号を認識して不足した8ビットのデ
ータに関して改めて2度目のCPUサイクルでメモリの
リードアクセスを開始することとなってCPUにとって
はウェィト時間(例えば、この側では十数クロックに相
当する)が発生してしまう。上記不具合は、CPUの要
求するデータサイズがバス幅より大きいときに発生し、
例えば4ビットのバス幅でCPUが16ビットのデータ
の要求があったときは上述のような待ち時間が4回必要
になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のメモリ制御回路は、CPUの外部データバスとメモリ
のデータバスが同じビット幅として構成されているの
で、CPUのデータバス幅が16ビットの時にメモリも
16ビット幅のものを使用するようにすればウェィト時
間は発生せず速度的には速くなるが、16ビット分のバ
ス幅の配線を引き回さなければならないことから配線が
増えて複雑となりコストがかかるという欠点がある。ま
た、CPUのデータバス幅をメモリのデータバス幅と同
じ8ビットにすれば8ビットのバス幅でアクセスするこ
とになり、配線等を減らしてコストを下げることができ
るが、速度的にはウェィト時間が発生して16ビットに
比べ遅くなるという欠点がある。また、16ビット幅、
8ビット幅、4ビット幅等のバス幅の異なるメモリを自
由に選択できるシステムはなかった。してみれば、メモ
リのバス幅に対応して自由にバス幅を選択できるように
すれば、例えば外部データバスが16ビット幅のCPU
において8ビット及び4ビット幅のメモリを高速に制御
し、かつ安価なシステムを構成できることは明らかであ
る。本発明の課題は、メモリのバス幅に対応して自由に
バス幅を選択できるようにすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の手段は次の通り
である。メモリアドレス生成手段1(図1の機能ブロッ
ク図を参照、以下同じ)は、メモリ(例えば、DRA
M)をアクセスするアドレスを生成する回路であり、例
えばメモリのバス幅に対応したアドレスを順次生成する
カウンタ及びカウンタの出力とCPUアドレスを基にメ
モリアドレスを出力するアドレス制御回路等である。記
憶手段2は、メモリアドレス生成手段1により生成され
たメモリアドレスによりメモリから読出されたデータを
一時的に保持する複数のラッチ回路により構成されてい
る。制御回路3は、CPUが要求するデータサイズにな
るようにメモリのバス幅に応じてメモリアドレス生成手
段1及び記憶手段2を制御する制御回路やセレクタ回路
等である。この場合、制御手段3は、CPUが要求する
データサイズとメモリのバス幅が一致していればCPU
アドレスをメモリアドレスとしてメモリをアクセスして
メモリデータを読出し、CPUが要求するデータサイズ
よりメモリのバス幅が小さければメモリアドレス生成手
段1によりメモリのバス幅に対応するアドレスを順次発
生させてメモリからデータを複数回読出して記憶手段2
に記憶させるとともに、記憶手段2に記憶したメモリデ
ータがCPUが要求するデータサイズになると記憶手段
2に記憶されているメモリデータを出力させるように制
御するものであってもよい。
【0005】
【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。CPU
が要求するデータサイズとメモリのバス幅が一致してい
るときは制御手段3によりCPUアドレスをメモリアド
レスとしてメモリがアクセスされてメモリデータが読出
される。一方、CPUが要求するデータサイズよりメモ
リのバス幅が小さいときには制御手段3はメモリアドレ
ス生成手段1及び記憶手段2に所定の制御信号を出力し
てメモリアドレス生成手段1によりメモリのバス幅に対
応するアドレスを順次発生させてメモリからデータを複
数回読出して記憶手段2に記憶させ、記憶手段2に記憶
したメモリデータがCPUが要求するデータサイズにな
ると記憶手段2に記憶されているメモリデータをCPU
に出力させる。従って、外部データバスが16ビット幅
のCPUに接続された8ビット及び4ビット幅のメモリ
を高速に制御し、且つ安価なシステムを構成できる。
【0006】
【実施例】以下、図2及び図3を参照して一実施例を説
明する。図2及び図3はメモリ制御装置の一実施例を示
す図であり、外部データバスが16ビット幅のCPUに
適用した例である。先ず、構成を説明する。図2はメモ
リ制御装置10のブロック構成図である。この図におい
て、10はCPUアクセスにより16ビット幅、8ビッ
ト幅、及び4ビット幅のDRAMを制御するメモリ制御
装置であり、メモリ制御装置10は、何ビットのバス幅
のDRAMを使用するかという情報を記憶するレジスタ
11と、CPUからの命令及びレジスタ11に記憶され
た情報に従って各部回路に所定タイミングで制御信号を
出力して所定ビット幅のDRAMを制御するメモリコン
トロール回路12と、DRAMが8ビット幅の場合この
DRAMからの1回目のデータ及び2回目のデータをラ
ッチする8ビットラッチ13,14と、DRAMが4ビ
ット幅の場合このDRAMからの1回目〜4回目のデー
タをラッチする4ビットラッチ15,16,17,18
と、DRAMからの16ビットのデータ、8ビットラッ
チ13,14にラッチされたデータ(8bit×2デー
タ)若しくは4ビットラッチ15〜18にラッチされた
データ(4bit×4データ)の何れかのデータを選択し
てCPUに16ビットのメモリデータCD0〜15とし
て出力するセレクタ19と、メモリコントロール回路1
2からの制御信号によりDRAMをアクセスするCPU
アドレス、カウンタ20からのカウンタ出力及びメモリ
コントロール回路12からの制御信号に基づいてデータ
をDRAMに読込むための次のアドレスを出力するアド
レス制御回路21と、8ビットまたは16ビット幅のD
RAMからの2回または4回データを読込むためにメモ
リコントロール回路12から出力された制御信号(例え
ば、RAS,CAS,RD(図3参照))をウェィトさ
せておくようにするREADY信号を出力するWAIT
制御回路22と、カウンタ20からのカウンタ出力を基
にDRAMのビット幅に応じてCPUからのデータをメ
モリアドレスとして順次DRAMに書込むセレクタ23
とにより構成されている。
【0007】次に、本実施例の動作を説明する。先ず、
CPUからの出力によってレジスタ11に何ビットのD
RAMを使うのかという情報を書込む。メモリコントロ
ール回路12はレジスタ11に書き込まれたDRAMの
バス幅情報に従って各部回路に制御信号を出力して該当
ビット幅のDRAMを高速に制御するようにする。ここ
で、メモリコントロール回路12は、バス幅が16ビッ
ト幅、8ビット幅、及び4ビット幅のDRAMを制御す
るものとする。
【0008】CPUがDRAMのデータを読込む場合 DRAMが16ビット幅の場合はCPUの要求するデー
タサイズのデータとDRAMから読込んだデータのデー
タサイズが一致するときであり、レジスタ11にはCP
Uにより16ビットのDRAMを使用するという情報が
書込まれる。この場合、この情報が与えられたメモリコ
ントロール回路12は後述するような8ビットDRA
M、4ビットDRAMのときのような動作は行われず、
セレクタ19が通常の動作としてDRAMからの16ビ
ットのデータをそのままスルーに通してCPUに送る。
すなわち、この場合のアドレスはCPUアドレスがその
ままDRAMに入力される。
【0009】また、DRAMが8ビット幅の場合はCP
Uの要求するデータサイズがDRAMのバス幅より大き
い(2倍)のときであり、レジスタ11にはCPUによ
り8ビット幅のDRAMを使用するという情報が書込ま
れる。そして、レジスタ11にセットされた情報に従っ
てメモリコントロール回路12はカウンタ20、アドレ
ス制御回路21及びWAIT制御回路22に制御信号を
出力する。メモリコントロール回路12によりカウンタ
20及びアドレス制御回路21に制御信号が送られると
アドレス制御回路21からDRAMに対してメモリアド
レスが出力され、同時に、WAIT制御回路22からC
PUに対してREADY信号が送られる。また、この時
にメモリコントロール回路12からDRAMに対してR
AS(raw address strobe:行アドレスストローブ),
CAS(column address strobe:列アドレスストロー
ブ),RD(read)等の制御信号が送られているのでこ
れら制御信号によってDRAMからは1回目のデータが
出力されて8ビットラッチ13に取り込まれる。次い
で、アドレス制御回路21はカウンタ20の出力とCP
Uアドレスから次のアドレスを出力し、同様にしてDR
AMからは2回目のデータが出力されて8ビットラッチ
14に取込まれる。8ビットラッチ13及び14に取込
まれたデータはセレクタ19に送られ、セレクタ19は
このデータを選択して16ビットの形でCPUに送りC
PUはこのデータを読込むことが可能となる。例えば、
レジスタ11に8ビット幅のDRAMを使用するという
情報が書込まれたときは上記カウンタ20にデータ「0
1」がセットされる。アドレス制御回路21はCPUア
ドレスとカウンタ20のカウント値「0」と例えばOR
論理をとりそのアドレス(8ビット)でDRAMをアク
セスする。すると、DRAMからは1回目のメモリデー
タが出力され、この8ビット分のメモリデータが読込ま
れて8ビットラッチ13にラッチされる。そして、カウ
ンタ20がカウントされ次のカウント値「1」となり、
アドレス制御回路21はCPUアドレスと合成されて次
のアドレスでDRAMをアクセスする。すると、DRA
Mからは2回目のメモリデータが出力され、8ビットラ
ッチ14にラッチされる。このようにして8ビットラッ
チ13,14に、合わせて16ビットのデータが揃うと
セレクタ19はこの16ビットのデータCD0〜15を
CPUに出力する。
【0010】図3は8ビット幅のDRAMに対してワー
ドアクセスをした時のタイミングチャートであり、同図
中CLKはクロック、RDはリード信号、RASはロウ
アドレス選択信号、CASはカラムアドレス選択信号で
ある。通常、16ビット幅のDRAMのアクセスではロ
ウアドレス、選択信号、カラムアドレス選択信号がアク
ティブとなってクロックT3の立下りでCPUがデータ
を読込むが、本実施例においては8ビット幅のDRAM
のときは前記WAIT制御回路22によって図3のTw
に示すように2WAITサイクルが挿入され、全体のサ
イクル数は6クロックになっている。すなわち、8ビッ
ト幅のDRAMのときは8ビットのデータを2回読込ま
なければならないからWAIT制御回路22により2回
ウェィトをかけておくようにする。また、図3に示すよ
うにコラムアドレス選択信号は2回出ているから8ビッ
ト幅のDRAMのときは2つ目のTwの立下りで読込み
が行われることとなる。従って、データの読込みを8ビ
ットのデータバスのCPUで行うとサイクル数は8クロ
ックとなり2クロック分速く動作することになる。
【0011】一方、DRAMが4ビット幅の場合はCP
Uの要求するデータサイズがDRAMのバス幅より大き
い(4倍)のときであり、レジスタ11にはCPUによ
り4ビット幅のDRAMを使用するという情報が書込ま
れる。この情報によりメモリコントロール回路12はア
ドレス制御回路21に制御信号を出力し、アドレス制御
回路21により4回アドレスを切り換える。これによ
り、4ビットラッチ15〜18に4回データを取込みセ
レクタ19に送り、セレクタ19はこのデータを選択
し、CPUに送ってCPUが読込むことができる。例え
ば、レジスタ11に4ビット幅のDRAMを使用すると
いう情報が書込まれたときは上記カウンタ20にデータ
「0123」がセットされる。アドレス制御回路21は
CPUアドレスとカウンタ20のカウント値「0」とを
合成してそのアドレス(4ビット)でDRAMをアクセ
スし、DRAMからは1回目の4ビットメモリデータが
出力され、この4ビット分のメモリデータが読込まれて
4ビットラッチ15にラッチされる。そして、カウンタ
20がカウントされ次のカウント値「1」となり、アド
レス制御回路21はCPUアドレスと合成されて次のア
ドレスでDRAMをアクセスし、DRAMからは2回目
のメモリデータが出力され、4ビットラッチ16にラッ
チされる。同様にして4ビットラッチ15〜18に合わ
せて16ビットのデータが揃うとセレクタ19はこの1
6ビットのデータCD0〜15をCPUに出力する。
【0012】DRAMに対してデータを書込む場合 DRAMに対してデータを書込む場合はカウンタ20の
出力とCPUのデータがセレクタ23に入力され、アド
レス制御回路21によって、メモリアドレスを切換なが
ら、DRAMが8ビットの時は8ビットデータとして、
またDRAMが4ビットの時は、4ビットデータとして
DRAMに順次データが書込まれる。
【0013】以上説明したように、本実施例のメモリ制
御装置10は、何ビットのバス幅のDRAMを使用する
かという情報を記憶するレジスタ11と、CPUからの
命令及びレジスタ11に記憶された情報に従って各部回
路に所定タイミングで制御信号を出力して所定ビット幅
のDRAMを制御するメモリコントロール回路12と、
DRAMからのデータをラッチする8ビットラッチ1
3,14及び4ビットラッチ15〜18と、DRAMか
らの16ビットのデータ、若しくはラッチされたデータ
を選択してCPUに16ビットのメモリデータCD0〜
15として出力するセレクタ19と、アドレスを順次生
成するカウンタ20と、CPUアドレス、カウンタ出力
及び制御信号に基づいてデータをDRAMに読込むため
の次のアドレスを出力するアドレス制御回路21と、制
御信号をウェィトさせておくREADY信号を出力する
WAIT制御回路22とを設け、CPUが要求するデー
タサイズになるようにメモリのバス幅に応じて8ビット
ラッチ13,14、4ビットラッチ5〜18、カウンタ
20及びアドレス制御回路21等を制御するようにして
いるので、外部データバスが16ビット幅のCPUで8
ビット及び4ビット幅のメモリを高速に制御することが
でき、かつ安価で自由度の高いシステムを構築すること
ができる。また、システム的に自由度が広がるので、3
2ビットCPUにも容易に対応することができる。
【0014】このように、本メモリ制御装置10は従来
例のようにデータサイズが異なるメモリのバス幅をCP
Uのビット幅に固定的に合わせてしまうのではなく、レ
ジスタ11に値をセットすることによって自由にバス幅
を選択できるようにしているので設計の自由度を格段に
高めることができ、コスト低減を図ることができる。
【0015】なお、本実施例では16ビット幅、8ビッ
ト幅、4ビット幅のDRAMに適用しているが、CPU
アクセス要求に従ってメモリを制御するものであれば、
どのようなバス幅・種類のメモリでも同様に適用できる
ことは言うまでもない。例えば、図2のメモリ制御装置
10において、さらにカウンタのビット数を増やし、ラ
ッチを追加することにより、あらゆるビット幅のDRA
Mに対応できるようになる。
【0016】また、本実施例で示したメモリ制御装置1
0を構成する回路の数、種類等は上記実施例のものに限
定されないことは勿論である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、メモリをアクセスする
アドレスを生成するメモリアドレス生成手段と、メモリ
アドレス生成手段により生成されたメモリアドレスによ
りメモリから読出されたデータを一時的に記憶する記憶
手段と、CPUが要求するデータサイズになるようにメ
モリのバス幅に応じてメモリアドレス生成手段及び記憶
手段を制御する制御手段を備えているので、バス幅の異
なるメモリを高速に制御することができ、かつ、必要以
上のバス幅の配線の引回し等を回避することによってコ
スト低減を図るとともに自由度の高いメモリシステムを
構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の機能ブロック図である。
【図2】メモリ制御装置のブロック構成図である。
【図3】メモリ制御装置の8ビット幅のDRAMに対し
てワードアクセスをした時のタイミングチャートであ
る。
【符号の説明】
10 メモリ制御装置 11 レジスタ 12 メモリコントロール回路 13,14 8ビットラッチ 15,16,17,18 4ビットラッチ 19,23 セレクタ 20 カウンタ 21 アドレス制御回路 22 WAIT制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUからのアクセス要求によりメモリ
    を制御するメモリ制御装置において、 メモリをアクセスするアドレスを生成するメモリアドレ
    ス生成手段と、 前記メモリアドレス生成手段により生成されたメモリア
    ドレスによりメモリから読出されたデータを一時的に記
    憶する記憶手段と、 CPUが要求するデータサイズになるようにメモリのバ
    ス幅に応じて前記メモリアドレス生成手段及び前記記憶
    手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とす
    るメモリ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、CPUが要求するデー
    タサイズとメモリのバス幅が一致していればCPUアド
    レスをメモリアドレスとしてメモリをアクセスしてメモ
    リデータを読出し、 CPUが要求するデータサイズよりメモリのバス幅が小
    さければ前記メモリアドレス生成手段によりメモリのバ
    ス幅に対応するアドレスを順次発生させてメモリからデ
    ータを複数回読出して前記記憶手段に記憶させるととも
    に、該記憶手段に記憶したメモリデータがCPUが要求
    するデータサイズになると該記憶手段に記憶されている
    メモリデータを出力させるように制御するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載のメモリ制御装置。
JP4041092A 1992-01-30 1992-01-30 メモリ制御装置 Pending JPH05210572A (ja)

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JP4041092A JPH05210572A (ja) 1992-01-30 1992-01-30 メモリ制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005050324A (ja) * 2003-07-08 2005-02-24 Samsung Electronics Co Ltd インタフェース変換システム及びその方法
JP2005228205A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Fujitsu Ltd 半導体集積回路
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